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《探析合成甲基叔戊基醚熱力學和動力學的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學碩士學位論文合成甲基叔戊基醚熱力學和動力學的研究姓名：毛煒申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工藝指導(dǎo)教師：韓金玉20070101摘要甲基叔戊基醚(TAME)是一種含氧的高辛烷值汽油調(diào)和組分，生產(chǎn)TAME原料來源經(jīng)濟、方便，而且使汽油中的烯烴轉(zhuǎn)變成高辛烷值的含氧化合物，大大改善了汽油的燃燒質(zhì)量。TAME性能更接近于汽油，在目前能源問題日益突出的情況下，TAME對煉油行業(yè)具有十分重要的作用和深遠的意義。本文以甲醇和混合異戊烯(包括2．甲基．1．丁烯和2．甲基．2．丁烯)為原料，以國產(chǎn)D005II型酸性大孔陽離子交換
2、樹脂為催化劑，在高壓間歇反應(yīng)釜中進行醚化反應(yīng)，研究合成高效汽油添加劑甲基叔戊基醚(TAME)的適宜反應(yīng)條件以及熱力學和動力學參數(shù)。通過改變攪拌器轉(zhuǎn)速，催化劑粒徑，溫度以及初始醇烯比等影響因素，考察TAME收率隨時間的變化情況，得出當攪拌器轉(zhuǎn)速達到400rpm時，催化劑外擴散的影響已經(jīng)基本消除；當催化劑粒徑小于0．5mm時，催化劑內(nèi)擴散的有效因子已經(jīng)達到0．95，因此可以忽略內(nèi)擴散的影響；另外，合成TAME的適宜反應(yīng)溫度介于70,-,80℃之間并且更接近80℃，初始原料應(yīng)按照化學計量系數(shù)配比。在50---80℃的溫
3、度區(qū)間內(nèi)進行熱力學實驗，計算出反應(yīng)平衡常數(shù)和反應(yīng)焓變、熵變、吉布斯自由能等熱力學參數(shù)，結(jié)果與文獻值基本一致。本文還對樹脂催化劑催化合成TAME的反應(yīng)機理進行研究，對比了三種應(yīng)用于本反應(yīng)體系最廣泛的動力學模型，其中LH模型擬合實驗結(jié)果的效果最好，而均相模型的偏差最大。可見，催化劑表面的雙吸附假設(shè)更符合合成TAME的反應(yīng)體系。應(yīng)用LH模型計算出2．甲基．1．丁烯和2．甲基．2．丁烯合成TAME的活化能分別為88．1kJmorl和102．1kJmorl。關(guān)鍵詞：甲醇，異戊烯，甲基叔戊基醚，熱力學，動力學，模擬ABSTR
4、ACTTAMEisablendingingredientofakindofoxygen—containinggasolinewithhi咖octanenumberandthesoBrsetoproduceTAMEiseconomicalandconvenient．ThesynthesisofTAMEbywhichwayolefinsinthegasolinealeconvenedtooxygen—containingcompoundswillgreatlyimprovethequalityofcombustion
5、．Undertheconditionthatenergyissueissevereatpresent，itissignificantofTAMEtothefieldofoilrefining．Theetherificationofmethanol(MeOH)with2-methyl-1-butene(2M1B)and2-methyl·-2·-butene(2M2B)catalyzedbythemacroporouscationion-exchangeresin(D005II)wasdevelopedinabatc
6、hreactor．Theoptimumreactionconditions，thethermodynamicandkineticdataforthesynthesisofTAMEwerestudiedinthispaper．TheyieldofTAMEalongwithtimeWasobtainedunderdifferentagitationspeed，catalystparticlesize，temperatureandinitialmolarratio．Astheresultshown，the400rpma
7、gitationspeedissufficienttoavoidexternalmasstransferresistancesandtheeffectivenessfactorofinternalmasstransferisupt0O．95whentheparticlesizeislowerthanO．50mmwhichmeanstheintermalmasstransferisnegelectable．Moreover,theoptimumtemperatureofetherificationreactions
8、forTAMEisalittlelowerthan800Candtheinitialratioofmethanolversusisoamyleneshouldbeaccordingtostoichiometricnumber．Thenthermodynamicexperimentsweredevelopedbetween50oCto80oCtocalculateequil
